SHT10 아두이노 토양 온습도 센서 (LCD16X2 키패드실드)

본 절은 [SHT10] 아두이노 센서를 사용하기 위해 알아야 할 내용과 실습 방법에 대해 설명한다. 아두이노 센서의 특징, 동작원리, 사양, 연결 핀 배열, 출력 값, 주의사항을 알아본다. 아두이노와 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. 

 

목차

 

 

 

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SHT10 아두이노 토양 온습도 센서 (LCD16X2 키패드 실드)

 

 

 

 

 

 

 

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SHT10 센서란? Soil temperature humidity sensor SHT10 SHT20 sht30 sensor probe SHEN-77 agricultural greenhouse soil moisture sensor

SHT10 센서는 토양 온도와 습도를 측정한다. SHT1x (SHT10, SHT11 및 SHT15 포함)는 Sensirion의 표면 실장 형 상대 습도 및 온도 센서 제품군이다.

토양 수분의 정의는 1kg의 토양 샘플을 채취하여 철저한 건조, 감소된 중량 (물 무게) 및 비율 1kg이 토양 수분이다. 
상대 습도는 포화 습도 절대 습도 및 현재 온도 현재 온도의 백분율로 정의된다. 

 

 

 

Sensirion_Humidity_SHT1x_Datasheet_V5.pdf

0.34MB

SLHT5.pdf

0.16MB

 

 

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SHT10 아두이노 센서 특징

SHT10 센서의 특징은 다음과 같다. 

 

• 센서 : 디지털 SHT10 고정밀 센서
• 공급 : 3.3-5V
• 교정 : 공장-교정 계수는 칩의 OTP 메모리에 프로그래밍
• 저전력 소비 : 0.15mW
• 프로브 : 공장에서 10k 풀업 저항 및 필터 커패시터 0.1uf 장착
• 인터페이스 유형 : 직렬 디지털 2 선식
• 습도 레인저 : 0-100 % RH
• 온도 레인저 : -10-80 ℃
• 습도 정확도 : ± 5.0 % RH
• 온도 정확도 : ± 0.5 ℃
• 크기 : 49mm x 14mm

센서는 센서 요소와 신호 처리를 작은 공간에 통합하고 완전히 보정된 디지털 출력을 제한다. 고유 한 용량 성 센서 요소는 상대 습도를 측정하는 데 사용되며 온도는 밴드 갭 센서로 측정된다.  적용된 CMOSens® 기술은 우수한 신뢰성과 장기적인 안정성을 보장한다. 14 비트 아날로그-디지털 변환기 및 직렬 인터페이스 회로에 원활하게 결합되어, 그 결과 우수한 신호 품질, 빠른 응답 시간 및 외부 방해 (EMC)에 대한 둔감함이 나타난다. 

 

또한 교정 계수는 칩의 OTP 메모리에 프로그래밍된다. 이 계수는 센서의 신호를 내부적으로 보정하는 데 사용된다. 
2 선 직렬 인터페이스 및 내부 전압 조정으로 쉽고 빠른 시스템 통합 가능하다.  작은 크기와 낮은 전력 소비로 인해 SHT1x는 가장 까다로운 응용 분야에 널리 사용된다.  SHT1x는 표준 리플 로우 납땜 공정 용으로 승인된 표면 실장 형 LCC (Leadless Chip Carrier)로 제공된다. 동일한 센서는 핀 (SHT7 x) 또는 플렉스 프린트 (SHTA1)에서도 사용할 수 있다.

 

 

[운용 상태]

센서는 권장 정상 범위 내에서 안정적으로 작동한다. 
특히 습도> 80 % RH에서 정상 범위를 벗어난 조건에 장기간 노출되면 일시적으로 RH 신호를 상쇄 할 수 있다 (60 시간 후 + 3 % RH).
정상 범위로 돌아온 후에는 저절로 교정 상태로 천천히 돌아갑니다. 극한 조건에 장기간 노출되면 노화가 가속화 될 수 있다.

 

 

 

 

 

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SHT10 센서 동작 원리

센서에는 Sensiron의 온도/습도 센서 모듈이 소결 금속 메쉬로 포장되어 있다. 케이싱은 방수 처리되어 있어 센서의 몸체에 물이 스며들어 손상을 주지는 않지만 공기가 통과하여 토양의 습도 (습도)를 측정할 수 있다.

 

센서는 물에 잠길 수 있도록 설계되었지만,  장시간의 물에 넣는 경우는 (1 시간 이상) 피하는 것이 좋다. 

만약 장시간 동안 물에 잠길 수 있는 센서가 필요한 경우, 다른 센서를 사용해야 하는 것이 좋다. 
또한 센서는 외부 날씨 감지를 위해 일반 온습도(예:DHT22) 센서와 같이 외부에 설치해서 사용할 수 있다. 

 

다음은 센서의 사양을 보여 준다.

1. Resoultion :  기본 측정 해상도는 온도 14 비트, 습도 12 비트이다. 상태 레지스터에 대한 명령으로 12 / 8bit로 줄일 수 있다. 
2. Accuracy SHT10 : 정확도는 25 ° C (77 ° F) 및 3.3V의 Outgoing Quality Control에서 테스트되었다.  값은 히스테리시스를 제외하고 비 응축 환경에 적용 가능하다.
3. Humidity Response time : 단계 함수의 63 %에 도달하는 데 걸리는 시간, 25 ° C 및 1m/s 기류에서 유효하다.

4. Humidity Long term drift : 휘발성 유기 화합물 함량이 높은 환경에서는 값이 더 높을 수 있다. 
5. Power Consumption : 25 ° C에서 VDD = 3.3V의 값, 초당 12 비트 측정에서 평균값.
6. Temperature Response Time : 응답 시간은 열용량 및 열 저항에 따라 다르다.

 

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SHT10 센서 구입하기

[SHT10 센서]는 알리익스프레스, 네이버 쇼핑몰, 아마존,  icbanq 등에서 센서를 구입할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 

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SHT10 센서 하드웨어 연결

다음과 같이 SHT10 아두이노 센서를 연결할 수 있다.  센서는  Sensiron SHT-10이며 4 개의 데이터/전원 선을 사용하며 아두이노에 연결되며, SHT-1X 코드에 작동된다. 

 

 

검은색 또는 녹색 = 접지, 노란색 = 시계, 파란색 = 데이터의 4 개의 와이어가 있다.
파란색 데이터 라인에서 VCC로 10K 레지스터를 반드시 연결해야 한다. 

 

센서는 Sensiron SHT-10이며 4 개의 데이터/전원 선을 사용한다. 

센서는 3 또는 5V 로직으로 작동한다.  빨간색  케이블에는 VCC (3-5 VDC)를 입력한다. 

 

핀 연결 : 

브라운: VCC 
검정: GND 
황색: DATA
파랑: CLK

습도 판독 값은 4.5 %이며 온도는 0.5 % 이다. 

 

 

 

 

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SHT10 센서 아두이노 라이브러리

아두이노 코딩에 사용되는 Sensiron 라이브러리가 있다.  라이브러리를 설치하여 사용한다.   

 

 

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SHT10 센서 소프트웨어 코딩

하드웨어 연결이 완료되면, 아두이노 IDE를 이용해 아두이노 센서 소스코드를 코딩할 수 있다.

 

 

센서 코드는 다음과 같다. 

/**
   SHT10 Soil Hygrometer Detection Module

   @ 모두의 아두이노 환경 센서 (Arduino Sensors for Everyone)
      https://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=18030644
   @ author STEAMEDU123 <steamedu123@gmail.com>
*/


#include <SHT1x.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#define dataPin  2
#define clockPin 3
SHT1x sht1x(dataPin, clockPin);

float temp_c;
float temp_f;
float humidity;

LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);
 
void setup() {
  Serial.begin(38400);
  Serial.println("Starting up");
  
  initSensor();
}

void loop() {
  onSensor();
  displayLCD();
}

void initSensor() {
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("SHT10 SOIL");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Ready...........");
  delay(1000);
  lcd.clear();
}

void onSensor() {
  // Read values from the sensor
  temp_c = sht1x.readTemperatureC();
  temp_f = sht1x.readTemperatureF();
  humidity = sht1x.readHumidity();
}


void displayLCD() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("temp:");
  lcd.print(temp_c);
  lcd.setCursor(0, 1);  
  lcd.print("humi");
  lcd.print(humidity);
  
}

void displayText(){
  
  // Print the values to the serial port
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temp_c, DEC);
  Serial.print("C / ");
  Serial.print(temp_f, DEC);
  Serial.print("F. Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println("%");
}

 

 

 

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SHT10 센서 동작확인

하드웨어 연결, 소프트웨어 코딩이 완료되면 다음과 같이 동작 화면을 확인할 수 있다. 

 

------------------------------------------------------ 
개발환경 : WINDOWS 10 
아두이노 IDE : 1.8.13 
------------------------------------------------------ 
01 연결
 - 아두이노와 PC 연결 
 - 아두이노 IDE 실행 
 - 메뉴 → 툴 → 보드:아두이노 UNO 확인 
  - 메뉴 → 스케치 → 확인/컴파일 

02 컴파일 확인 

스케치> 확인/컴파일(CTRL+R)을 선택해서 컴파일을 진행한다.

 

03 아두이노 우노 업로드 

컴파일이 이상 없이 완료되면 스케치> 업로드(CTRL+U)를 선택해서 컴파일 파일을 업로드한다. 

04 동작 확인

 

 

 

 

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마무리

아두이노와 SHT10 센서를 연결하고, 간단한 코딩으로 센서를 쉽게 실습할 수 있다. 

 

 

 

 

 

 

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모두의 아두이노 환경 센서 책

[모두의 아두이노 환경 센서] 책은 예스24, 인터넷 교보문고, 알라딘, 인터파크도서, 영풍문고, 반디앤루니스 , 도서11번가 등에서 구입할 수 있다. 이 책에서는 PMS7003, GP2Y1010AU0F, PPD42NS, SDS011 미세먼지 센서, DHT22 온습도 센서, MH-Z19B 이산화탄소 센서, ZE08-CH2O 포름알데히드 센서, CCS811 총휘발성유기화합물 TVOC, GDK101 방사선(감마선) 센서, MQ-131 오존(O3) 센서, MQ-7 일산화탄소, MICS-4514 이산화질소 센서, MICS-6814 암모니아 센서, DGS-SO2 아황산가스(SO2) 센서, BME280 기압 센서, GUVA-S12SD 자외선(UV) 센서, MD0550 기류 센서, QS-FS01 풍속 센서(Wind speed) 를 사용한다.  

모두의 아두이노 환경 센서